Технические науки/2. Механика

К.т.н. Томилов В.В., Томилова О.С.

Омский государственный университет путей сообщения, Россия

Экспериментальные исследования динамики потоков воды в ультрафиолетовых стерилизаторах

Экспериментальное исследование динамики потоков жидкости является одной из сложнейших, но и интереснейших задач механики сплошных сред. Одной из ее прикладных задач является определение характеристик и параметров потока воды в ультрафиолетовых стерилизаторах.

Эффективность обеззараживания воды определяется временем и интенсивностью бактерицидного облучения. Последняя величина определяется мощностью и типом ультрафиолетовой лампы, а также шириной камеры обеззараживания. Многочисленные расчеты, подробно изложенные в [1, 2], указывают на значительную неравномерность времени облучения потоков воды, вызванную отсутствием «выравнивающих» устройств в типовой конструкции стерилизатора.

Решением проблем разработки эффективных ультрафиолетовых стерилизаторов для железнодорожного транспорта и методик их исследования занимаются в Омском государственном университете путей сообщения с 2008 г. Для проведения экспериментов был разработан специализированный стенд, схема которого приведена на рис. 1 [3]. Методика определения дозы облучения воды основана на оптическом видеоконтроле траектории движения ее подкрашенных потоков в ультрафиолетовых стерилизаторах с оптически прозрачным корпусом с помощью высокоскоростной видеокамеры 1, блоков записи информации 2 и ее обработки 3.

Методика позволяет оценить максимальное и минимальное время пребывания воды в камере обеззараживания и определить дозу облучения. Результаты экспериментальных исследований показывают эффективность существующих и модернизированных ультрафиолетовых стерилизаторов.

Использование стенда позволило разработать две принципиально новые конструкции стерилизаторов, использующие вихревое движение воды, позволяющие их установить в систему водоснабжения пассажирского вагона.

Рис. 1. Стенд для исследования гидродинамических процессов
в ультрафиолетовых стерилизаторах

Литература:

1. Моделирование течений жидкости в УФ-стерилизаторе модернизированной системы водоснабжения пассажирского вагона железнодорожного транспорта / Ю. И. Матяш, О. С. Томилова и др. // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2013. № 1 (13). С. 18 – 27.

2. Томилова О. С. Расчет эффективности УФ-стерилизатора модернизированной системы водоснабжения пассажирского вагона / О. С. Томилова // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2012. № 3 (11). С. 47 – 54.

3. Пат. РФ на полезную модель № 155339 МПК G01M 10/00, G01P 5/00. Стенд для исследования гидродинамических процессов в ультрафиолетовых стерилизаторах / В. П. Клюка, О. С. Томилова, В. В. Томилов (Россия). – № 2015109346/28; заявл. 17.03.2015; опубл. 10.10.2015 // Открытия. Изобретения. 2015. № 28.